Un gène “social” chez les poissons pourrait contenir de nouveaux indices sur l’autisme

Les poissons zèbres sont des créatures sociales. Lorsqu’ils verront un autre membre de leur espèce, ils s’orienteront vers lui et nageront plus près, un peu comme un humain lors d’un cocktail se tournant pour faire face à quelqu’un qui raconte une blague autour d’une assiette de hors-d’œuvre.

Une mutation dans un gène appelé EGR1 étouffe ce comportement social chez le poisson zèbre, montrent des chercheurs de l’Institut des neurosciences de l’UO dans une nouvelle étude. Et il perturbe la signalisation de la dopamine de certains neurones du cerveau, ce qui peut affecter l’humeur et le comportement social.

Chez l’homme, des mutations dans l’EGR1 ont été liés à des problèmes de santé mentale comme la schizophrénie et la dépression, et ils semblent également jouer un rôle dans l’autisme. Ainsi, mieux comprendre comment ce gène façonne le comportement social pourrait aider les chercheurs à démêler la base biologique d’un certain nombre de conditions complexes qui ont de fortes composantes sociales.

L’équipe, dirigée par les professeurs de biologie de l’UO Philip Washbourne et Judith Eisen, rapporte ses découvertes dans un article publié le 6 avril dans la revue eNeuro.

Pour tester les effets de l’EGR1, les chercheurs ont placé des paires de poissons zèbres dans des réservoirs adjacents. Les poissons pouvaient se voir mais ne pouvaient sentir aucun mouvement de l’eau ni aucun signal chimique de leurs voisins.

Les poissons avec EGR1 fonctionnant normalement avaient tendance à nager plus près de la barrière et à s’orienter vers les autres poissons lorsqu’ils s’en approchaient, ont découvert les chercheurs. Mais les poissons porteurs d’une mutation dans les deux copies du gène EGR1 n’ont pas montré d’intérêt particulier pour leur voisin de bassin. Ils ne se rapprochaient pas autant et ne se positionnaient pas de la même manière face à la vitre.

Les chercheurs ont également mesuré la réponse du poisson aux points mobiles qui se déplacent et s’élancent comme les ombres d’un autre poisson. Comme lors des premières expériences, le poisson zèbre avec un EGR1 normal répondre socialement à ces points comme s’ils étaient un autre poisson. Les poissons avec le gène muté ne l’ont pas fait.

“Cela donne un petit morceau des circuits cérébraux impliqués dans le comportement social”, a déclaré Washbourne. “A partir de là, nous pouvons aller en amont et en aval et essayer de mettre le circuit en place.”

Par exemple, le gène EGR1 contrôle un gène qui fabrique la tyrosine hydroxylase, une substance chimique dont le corps a besoin pour fabriquer de la dopamine. Les poissons porteurs de la mutation EGR1 produisent moins de ce produit chimique dans certains neurones d’une partie de leur cerveau.

Sans autant de tyrosine hydroxylase, il y a aussi moins de dopamine. Ainsi, un effet domino déclenché par un gène peut envoyer des effets d’entraînement à travers les circuits du cerveau qui affectent l’humeur et le comportement social.

Le comportement social est bien plus complexe qu’un gène ou un circuit cérébral, mais Eisen et Washbourne voient l’intérêt d’examiner les comportements sociaux les plus élémentaires de cette manière. Les neurones qu’ils ont étudiés se trouvent dans une région du cerveau qui existe non seulement chez les humains, mais aussi chez de nombreux autres animaux avec des cerveaux beaucoup plus simples.

Les cerveaux humains superposent plus de complexité au-dessus d’un plan de base de base partagé par les cerveaux de nombreuses espèces, a déclaré Eisen.

“Vous pouvez regarder ces régions du cerveau chez d’autres animaux où le cortex n’est pas aussi complexe que chez l’homme et en apprendre beaucoup”, a-t-elle déclaré.

Par exemple, ici, les chercheurs ont lié EGR1 à un comportement social spécifique chez le poisson zèbre : suivre un autre poisson. Chez les souris ou les humains, ce même gène et les circuits cérébraux associés pourraient diriger un comportement social différent.

“Différentes espèces peuvent utiliser les mêmes cellules pour assumer différentes tâches sociales”, a déclaré Washbourne.

Par Lauren Hamers, Communications universitaires

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